在 javascript 中使用位运算符

Question

我正在用 javascript 创建一个位掩码。它适用于第 0 位到第 14 位。当我仅将第 15 位设置为 1 时。它会产生“-2147483648”的整数值，而不是“2147483648”。我可以在这里通过返回硬编码的“2147483648”来做一个特殊情况的破解，但我想知道正确的做法。

示例代码：

function join_bitmap(hex_lower_word, hex_upper_word)
{
    var lower_word = parseInt(hex_lower_word, 16);
    var upper_word = parseInt(hex_upper_word, 16);
    return (0x00000000ffffffff & ((upper_word<<16) | lower_word));
}

当 hex_lower_word 为“0x0”且 hex_upper_word 为“0x8000”而不是 2147483648 时，上述代码返回 -2147483648

Answer 1

这是因为 Javascript 的位移操作使用带符号的 32 位整数。所以如果你这样做：

0x1 << 31   // sets the 15th bit of the high word

它将符号位设置为1，表示负数。

另一方面，你将得到你想要的结果，而不是移位你乘以 2 的幂：

1 * Math.pow(2, 31)

Answer 2

原因是，你正在设置sign bit...

2147483648 是 1 后跟 31 个二进制零 ...

当您进行按位运算时，输出始终是带符号的 32 位数字，这使得第 32 位成为符号位，因此您得到一个负数...

更新

(upper_word * Math.pow(2, 16))

将给出肯定的2147483648。

但是，您仍然有 OR 操作，这让我们回到了第一格...

Answer 3

正如前面的答案所解释的，按位运算符是 32 位有符号的。因此，如果在您设置第 31 位的过程中的任何时候，事情都会大错特错。

在您的代码中，表达式

(upper_word<<16) | lower_word)

由于括号而首先被评估，并且由于 upper_word 设置了最高位，因此您现在将得到一个负数 (0x80000000 = -2147483648)

解决方案是确保您不要将1移到第 31 位 - 因此您必须在移位之前将高位字的第 15 位设置为零：

mask15 = 0x7fff;
((upper_word&mask15)<<16|lower_word)

这将处理“太大的数字变成负数”，但它不会完全解决问题 - 它只会给出错误的答案！要回到正确的答案，您需要在答案中设置第 31 位，如果在 upper_word 中设置了第 15 位：

bit15 = 0x8000;
bit31 = 0x80000000;
answer = answer + (upper_word & bit15)?bit31:0; 

重写后的函数就变成了：

function join_bitmap(hex_lower_word, hex_upper_word)
    {
        var lower_word = parseInt(hex_lower_word, 16);
        var upper_word = parseInt(hex_upper_word, 16);
        var mask15 = 0x7fff;
        var bit15 = 0x8000;
        var bit31 = 0x80000000;
        return 0xffffffff & (((upper_word&mask15)<<16) | lower_word) + ((upper_word & bit15)?bit31:0);
    }

不只是一个“硬编码的特殊情况”——大约有 20 亿个。这会照顾所有人。